無機材料物理效能複習

2021-03-04 09:36:41 字數 4245 閱讀 2229

第二個熱電效應——玻爾貼效應:當有電流通過兩個不同導體組成的迴路時,除產生焦耳熱外,在兩接頭處還分別出現吸收或放出熱量q的現象, q稱為玻爾帖熱,此現象稱為玻爾帖效應,

第三個熱電效應——湯姆遜效應:當電流通過具有一定溫度梯度的導體時,除產生焦耳熱外,另有一橫向熱流流入或流出導體(即吸熱或放熱),此種熱電現象稱為湯姆遜效應。

13、熱釋電效應:在某些絕緣物中,由於溫度變化而引起電極化狀態改變的現象。

14、磁疇:未加磁場時鐵磁質內部已經磁化到飽和狀態的若干個小區域。

15、磁致伸縮材料:鐵磁體在磁場中磁化時,其尺寸或體積發生變化的現象稱為磁致伸縮效應。具有磁致伸縮效應的材料稱為磁致伸縮材料。

16、磁電阻效應:磁場對載流導體或半導體中的載流子起作用致使電阻值發生變化的現象

17、磁矯頑力:反磁化過程中,當反向磁疇擴大到同正向磁疇大小相相等時,它們的磁化對外對外部的效果相互抵消,有效磁化強度為零,這時的磁場強度稱為磁矯頑力。

18、磁化率:即單位外磁場強度下材料的磁化強度。它的大小反映了物質磁化的難易程度,是材料的乙個重要的磁引數。

19、磁導率: 反應磁感應強度隨外磁場的變化速率,單位與相同,為亨/公尺 。其大小與磁介質和隨外加磁場強度有關。

20、磁晶的各向異性:在單晶體的不同晶向上,磁性能不同的性質。

21、磁彈性能:當鐵磁體存在應力時,磁致伸縮要與應力相互作用,與此有關的能量。

22、退磁能::鐵磁體與自身退磁場的相互作用能稱為退磁場能。

(磁化飽和後,慢慢減少h,則m亦減小,此過程為退磁。)

23、光電效應:是指光線照射在金屬表面時,金屬中有電子逸出的現象,稱為光電效應。(百度的)

24、一般吸收:在光學材料中,石英對所有可見光幾乎都透明的,在紫外波段也有很好的透光性能,且吸收係數不變,這種現象為一般吸收。

25.選擇吸收:在光學材料中,石英對於波長範圍為3.5—5.0μm的紅外光卻是不透明的,且吸收係數隨波長劇烈變化,這種現象為選擇吸收。

26.折射率的色散:材料的折射率隨入射光的頻率的減小而減小,這種現象稱為折射率的色散。

27.光生伏特效應:是指半導體在受到光照射時產生電動勢的現象。(百度的)

28光的非彈性散射:當光通過介質時,從側向接受到的散射光主要是波長(或頻率)不發生變化的瑞利散射光,屬於彈性散射。當使用高靈敏度和高解析度的光譜儀,可以發現散射光中還有其它光譜成分,它們在頻率座標上對稱地分布在彈性散射光的低頻和高頻側,強度一般比彈性散射微弱得多。

這些頻率發生改變的光散射是入射光子與介質發生非彈性碰撞的結果,稱為非彈性散射。

29發射光譜:發射光強發射光波長

指在一定的激發條件下發射光強按波長的分布。

其形狀與材料的能量結構有關。

反映材料中從高能級始發的向下躍遷過程。

激發光譜:發光強度激發光波長

指材料發射某一特定譜線(或譜帶)的發光強度隨激發光的波長而變化的曲線

能夠引起材料發光的激發波長也一定是材料可以吸收的波長,但激發光譜≠吸收光譜(因為有的材料吸收光後不一定會發射光,把吸收的光能轉化為熱能而耗散掉對發光沒有貢獻的吸收是不會在激發光譜上反映的)。

反映材料中從基態始發的向上躍遷過程。

30.發光壽命:發光壽命指發光體在激發停止之後持續發光時間的長短。

31. 發光效率:

量子效率ηq:

指發射光子數nout與吸收光子數(或輸入的電子數) nin之比。

功率效率ηp:

表示發光功率pout與吸收光功率(或輸入的電功率)pin之比。

光度效率ηl:

表示發射的光通量l與輸入的光功率(或電功率)pin之比。

32.受激輻射:對於物質中處於高能級上的原子,如果在它發生自發輻射以前,受到頻率的外來光子的作用,就有可能在外來光子的影響下,發射出乙個同樣的光子,而由高能級躍遷到低能級上。

這種輻射不同於自發輻射,稱為受激輻射。(百度的)

33.熱阻:是材料對熱傳導的阻隔能力。

34.杜隆-柏替定律:元素的熱容定律(杜隆-珀替定律):

恆壓下,元素的摩爾熱容為25j/(kmol),輕元素例外。

35.熱膨脹:物體的體積或長度隨溫度的公升高而增大的現象稱為熱膨脹。

36.魏得曼-弗蘭茲定律:在室溫下許多金屬的熱導率與電導率之比幾乎相同,而不隨金屬的不同而改變。

37.材料的熱穩定性:熱穩定性是指材料承受溫度的急劇變化而不致破壞的能力,又稱為抗熱震性。

38.因瓦效應:材料在一定溫度範圍內所產生的膨脹係數值低於正常規律的膨脹係數值的現象。

二.簡答題:

(1)電介質電導的概念,詳細類別,**

答:並不是所有的電介質都是理想的絕緣體,在外電場作用下,介質中都會有乙個很小的電流。稱為洩露電流。

導電方式有:電子與空穴(電子電導);可移動的正負離子和離子空位。對於離子電導,必須需要指出的是:在較低場強下,存在離子電導;在高場強下,呈現電子電導。

晶體的離子電導分為兩類:一類是源於晶體點陣中基本離子的運動,稱為離子固有電導或本徵電導,這種電導是熱缺陷形成的,即是由離子自身隨著熱運動的加劇而離開晶格點陣形成。另一類是源於結合力較弱的雜質離子的運動造成的,稱為雜質電導

(2)硬磁材料與軟磁材料各自的特點與區別

答:軟磁材料:磁滯迴線瘦長,易於磁化,也易於退磁,μ高、 ms高、 hc小、 mr低

硬磁(永磁)材料:磁滯迴線短粗,磁化後不易退磁,μ低、 hc與 mr高

(3)請簡要回答熱電性的三個基本熱電效應

答:第乙個熱電效應——塞貝克效應:兩種下同的導體組成乙個閉合迴路時,若在兩接頭處存在溫度差,則迴路中將有電勢及電流產生,這種現象稱為塞貝克效應。

第二個熱電效應——玻爾貼效應:當有電流通過兩個不同導體組成的迴路時,除產生焦耳熱外,在兩接頭處還分別出現吸收或放出熱量q的現象, q稱為玻爾帖熱,此現象稱為玻爾帖效應。

第三個熱電效應——湯姆遜效應:當電流通過具有一定溫度梯度的導體時,除產生焦耳熱外,另有一橫向熱流流入或流出導體(即吸熱或放熱),此種熱電現象稱為湯姆遜效應。

(4)電滯迴線的各個物理量的名稱及物理意義

答:p:電極化強度

pr:剩餘電極化強度

ps:飽和電極化強度

e: 外電場強度

eo:矯頑電場強度

(5)磁滯迴線的各個物理量的名稱及物理意義

答:cd段:退磁曲線

ms:飽和磁化強度

bs:飽和磁感強度

mr:剩餘磁化強度

br:剩餘磁感強度

hc:矯頑力

hs: 飽和外加磁場強度

hr: 剩餘磁場強度

(6)請基於磁化率大小給物質磁性分類,並說明各類的物質磁化難易程度

答:稱為物質的磁化率, 它的大小反映了物質磁化的難易程度

1)抗磁性材料:χ為甚小負常數

2)反鐵磁性材料:χ是甚小的正常數

3)順磁磁性材料:χ為正常數

4)亞鐵磁性材料:類似鐵磁體,但χ值沒有鐵磁體大

5)鐵磁性材料:χ為很大的正常數

7) 簡要回答物質磁性的本源

答: 任何物質由原子組成,原子又有帶正電的原子核(核子)和帶負電的電子構成。核子和電子本身都在做自旋運動,電子又沿一定軌道繞核子做循規運動。

它們的這些運動形成閉合電流,從而產生磁矩。材料磁性的本源是:材料內部電子的循規運動和自旋運動。

8) 為什麼自發磁化要分很多磁疇。

答;從能量的觀點,這種磁疇的形成是能量最小原則的必然結果,形成磁疇是為了降低系統的能量。由於交換作用力圖使整個晶體自發磁化至飽和,磁化顯然沿晶體的易磁化方向,這樣才能使交換能和慈晶能都處於最小值。但是晶體都有一定的形狀和尺寸,整個晶體均勻磁化的結果必然產生磁極,有磁極急必然產生退磁能,從而給系統增加了退磁能,退磁能將要破壞已經形成的自發磁化。

這兩個矛盾的相互作用結果將使大磁疇分割為小磁疇

9) 正常情況下,為什麼半導體的電阻率隨溫度的公升高而降低。

答:正常情況下,為什麼半導體的電阻率隨溫度的公升高而降低。自由電子

由公式知,自由電子與溫度近似成正比, 故溫度公升高,自由電子增大,所以半導體的電阻率隨溫度的公升高而降低。

10.金屬電阻隨溫度公升高而公升高原因:

金屬材料隨溫度公升高,離子熱振動的振幅增大,電子就愈易受到散射,可認為μ與溫度成正比,則ρ也與溫度成正比

11.影響金屬導電性的因素

主要因素:溫度,受力情況,冷加工,晶體缺陷,熱處理,幾何尺寸效應,電阻率各向異性。

12. 當形成化合物時,合金的導電性變化激烈,其電阻率要比各組元的電阻率高很多。

原因在於原子鍵合的方式發生了變化,其中至少一部分由金屬鍵變為共價鍵獲離子鍵,使導電電子減少。若兩組元給出的價電子的能力相同(即兩個組元的電離勢幾乎沒差別),則所形成化合物的電阻值就低,若兩個組元的電離勢相差較大,即一組元的給出電子被兩個組元吸收,則化合物的電阻就大,接近半導體的性質.

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